近红外光谱结合二维相关技术对玉米F1代杂交种的快速筛选

为有效筛选F1代玉米杂交种的优势种,提出了一种基于近红外光谱技术和二维相关谱技术相结合的种子快速筛选方法,以内蒙古奈曼旗当地的推广品种京科958(JK958)作为对照,测定了26个玉米品系的近红外光谱,并对其进行聚类分析.当类间距=10时,26个品系被聚成3类.第一类是与对照品相近的品系:JK958(对照品种),26,14,489,263和320等;第二类是9,542,16,121以及57品系;第三类是与对照品较远的品系:317,582,284,264以及157.一般,若两个品系差别越小,其自相关谱强度就越小,反之成立.若两个品系完全相同,理想情况下同步二维相关谱上不会出现任何特征信息,因此可通过自相关谱强度来判别两个品系的相似程度.根据聚类分析结果,选出了品系14,26,9和157进行二维相关性分析.其中,品系14和26是在近红外光谱聚类分析中与对照品种JK958相距较近的品系,而9和157则与JK958相距较远.品系14和JK958自相关强度的范围在0.0000～0.0002 a.u.;品系26和JK958自相关强度的范围为:0.00000～0.00010 a.u.;品系9与JK958的自相关强度范围:0.0000～0.0016 a.u.;品系157与JK958的自相关强度约为0.0004～0.0020 a.u.;从自相关强度整体来看四个品系与JK958的自相关强度由大到小的排列顺序为157>9>14>26,表明:品系26与对照品系JK958最相似.为了验证上述筛选品系方法的有效性,将以田间实地测量的玉米15个主要农艺性状数据,进行聚类分析,并与近红外光谱和二维相关谱快速筛选的结果进行对照.研究发现:农艺性状的聚类分析结果与近红外光谱聚类结果存在交叉(品系320,26,24,147,109和263).自相关强度为10-5数量级的品系26与JK958距离较近,被聚到一类;而自相关强度为10-4数量级的品系14,9和157被聚为一类.农艺性状的聚类结果证实了近红外光谱和二维相关谱技术快速筛选玉米品系的有效性.研究结果表明:近红外光谱+二维相关谱技术对玉米品系进行初步快速筛选是可行的和有效的.